Rezydencja neurochirurgiczna to program szkoleniowy trwający od siedmiu do ośmiu lat, ukończony po studiach i studiach medycznych, mający na celu zdobycie akredytacji i doświadczenia, aby zostać certyfikowanym neurochirurgiem. Ilość i przydział czasu spędzonego na stażu będzie zależeć od wymagań specyficznych dla regionalnych standardów certyfikacji, a także wymagań programu stażowego. W Stanach Zjednoczonych American Board of Neurological Survey określa wymagania akredytacyjne dotyczące kwalifikujących się programów stażowych z zakresu neurochirurgii. Rezydencja obejmuje wstępny staż umiejętności podstawowych, a następnie lata neurochirurgii klinicznej i neurologii, zakończone czasem spędzonym na stanowisku kierowniczym i końcową specjalizacją w tej dziedzinie.
Zazwyczaj pierwszy rok pobytu spędza się na ćwiczeniu umiejętności klinicznych w chirurgii ogólnej lub w dziedzinach innych niż neurochirurgia, takich jak doświadczenie w izbie przyjęć lub anestezjologia. Celem jest na ogół zdobycie przez rezydenta doświadczenia w innych dziedzinach, a także poznanie podstawowych podstaw neurologii i neurochirurgii. Medyczne rundy kliniczne mogą odbywać się w tym okresie z neurologiem lub neurochirurgiem.
Po pierwszym roku rezydentury z chirurgii ogólnej, sama rezydentura z neurochirurgii zaczyna się od skupienia się na neurochirurgii i neurologii. Regionalne programy akredytacyjne mogą wymagać określonej ilości czasu na tym etapie, chociaż specyficzne wymagania, takie jak czas spędzony w jednej instytucji rezydencji, mogą się różnić. W tym czasie nacisk kładziony jest na diagnozowanie problemów, a następnie określenie sposobu postępowania i leczenia. Zwykle w ciągu tych pierwszych kilku lat przeprowadzany jest również egzamin pisemny na certyfikację, w zależności od wymagań regionalnych.
Późniejsze lata pobytu w neurochirurgii mogą obejmować czas spędzony na zdobywaniu doświadczenia w neurologii, neuropatologii lub neuroradiologii. Czas na stanowisku kierowniczym jest zwykle również wymagany do uzyskania certyfikatu, na ogół w charakterze doświadczenia jako główny rezydent. Końcowe lata pobytu będą się różnić w zależności od programu, ponieważ niektóre będą koncentrować się na różnych podspecjalizacjach w tej dziedzinie, takich jak padaczka lub doświadczenie w badaniach laboratoryjnych. Inne podspecjalizacje to pediatria, endowaskularna i złożona chirurgia kręgosłupa. Ostatni rok pobytu w neurochirurgii będzie obejmował głównie niezależne doświadczenie kliniczne i indywidualne skupienie się na wybranej podspecjalizacji.
Programy pobytów w neurochirurgii wymagają przyjęcia tak samo jak do szkoły medycznej, z procesem oceny aplikacji, który obejmuje przesłanie listów polecających, osobiste oświadczenie, a także proces rozmowy kwalifikacyjnej. Po zakończeniu rezydencji osoby prywatne przechodzą do instytucji publicznych i prywatnych oraz do szpitali, a także do uczelni wyższych na stanowiska badawcze lub dydaktyczne. Podział czasu na rezydenturę i sam program rezydencyjny ogólnie określa wynik przyszłej kariery zawodowej danej osoby w tej dziedzinie.